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河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
緒論
本文是有關(guān)推動(dòng)架工藝步驟的說(shuō)明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后,在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì),根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案,以確保零件的加工質(zhì)量。
據(jù)資料所示,推動(dòng)架是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的小零件,其主要作用是把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞其軸心線擺動(dòng),同時(shí)撥動(dòng)棘輪,帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。在設(shè)計(jì)推動(dòng)架機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要通過(guò)查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差,合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具,進(jìn)給量,切削速度、功率,扭矩等用來(lái)提高加工精度,保證其加工質(zhì)量。
第1章 引 言
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快,對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求,也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。
在實(shí)際生產(chǎn)中,由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同,針對(duì)某一零件,往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的,而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此,我們不僅要根據(jù)零件具體要求,選擇合適的加工方法,還要合理地安排加工順序,一步一步地把零件加工出來(lái)。
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
1.1.1生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械加工工藝過(guò)程
生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備,產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理,部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。
機(jī)械工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過(guò)程。
機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。
規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過(guò)程和操作方法等工藝文件,稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下:
1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來(lái)組織原料和毛坯的供應(yīng),進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造,編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,調(diào)配勞動(dòng)力,以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。
2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。
3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng),才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量,工廠的面積,機(jī)床的平面布置,各部門的安排。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片,是兩個(gè)主要的工藝文件。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片;自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序,還有機(jī)床調(diào)整卡片。
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件。
機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí),用于直接指導(dǎo)生產(chǎn),用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料
制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),必須具備下列原始資料:
1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件,包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。
2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖,了解毛坯余量,結(jié)構(gòu)工藝性,以及鑄件分型面,澆口、冒口的位置,以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。
3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況;生產(chǎn)面積;工人的技術(shù)水平;專用設(shè)備;工藝裝備的制造性能等。
4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
據(jù)資料所示,可知該零件是B6065牛頭刨床推動(dòng)架,是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件,φ32mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸,靠近φ32mm孔左端處一棘輪,在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪,φ16mm孔通過(guò)銷與杠連接桿,把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞φ32mm軸心線擺動(dòng),同時(shí)撥動(dòng)棘輪,帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知,其材料為HT200,該材料為灰鑄鐵,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
由零件圖可知,φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組:
1.φ32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:φ32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角,φ16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括,φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋,φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求,主要是:
1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10;
2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知,對(duì)這兩組加工表面而言,先加工第一組,再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知,上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
第3章 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵,通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知,毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量,可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來(lái),故還需要安放型心。此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。
由參考文獻(xiàn)可知,差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8~10級(jí),加工余量等級(jí)MA為G級(jí),故CT=10級(jí),MA為G級(jí)。
表3.1用查表法確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量數(shù)值
說(shuō)明
φ27的端面
92
H
4.0
頂面降一級(jí),單側(cè)加工
φ16的孔
φ16
H
3.0
底面,孔降一級(jí),雙側(cè)加工
φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工(取下行值)
φ32的孔
φ32
H
3.0
孔降一級(jí),雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工(取下行值)
φ16的孔
φ16
H
3.0
孔降一級(jí),雙側(cè)加工
表3.2由參考文獻(xiàn)可知,鑄件主要尺寸的公差如下表:
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
圖3.1所示為本零件的毛坯圖
圖3.1 零件毛坯圖
第4章 選擇加工方法,制定工藝路線
4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
4.1.1基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一,基面的選擇正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
4.1.2粗基面的選擇
對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō),以外圓作為基準(zhǔn)是合理的,按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則:當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn),當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候,則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn),從零件的分析得知,B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。
4.1.3精基面的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一,先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。
4.2制定機(jī)械加工工藝路線
4.2.1工藝路線方案一
工序I 銑φ32mm孔的端面
工序II 銑φ16mm孔的端面
工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面
工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
工序VI 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔,倒角45°。用Z525立式鉆床加工。
工序VII 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°。選用Z550立式鉆床加工
工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床
工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔,攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔,锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅺ 拉溝槽R3
4.2.2工藝路線方案二
工序I 銑φ32mm孔的端面
工序II 銑φ16mm孔的端面
工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面
工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
工序VI 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°。選用Z535立式鉆床加工
工序VII 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔,倒角45°。用Z535立式鉆床加工
工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床
工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔,攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔,锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅺ 拉溝槽R3
4.3工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:兩個(gè)方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm的孔,然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°,而方案二則與此相反,先鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°,然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆φ16mm的孔,這時(shí)的垂直度容易保證,并且定位和裝夾都很方便,并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此,選擇方案二是比較合理的。
4.4確定工藝過(guò)程方案
表 4.1 擬定工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序內(nèi)容
簡(jiǎn)要說(shuō)明
010
一箱多件沙型鑄造
020
進(jìn)行人工時(shí)效處理
消除內(nèi)應(yīng)力
030
涂漆
防止生銹
040
銑φ32mm孔的端面
先加工面
050
銑φ16mm孔的端面
060
銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面
070
銑深9.5mm寬6mm的槽
080
車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
090
鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°
0100
鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔,倒角45°
0110
鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°
0120
鉆螺紋孔φ6mm的孔,攻絲M8-6H
0130
鉆φ6mm的孔,锪120°的倒角
后加工孔
0140
拉溝槽R3
0150
檢驗(yàn)
0180
入庫(kù)
第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
由于生產(chǎn)類型為中小批量,故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主,輔以少量專用機(jī)床,其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主,輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線,工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成.
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
5.1.1 選擇機(jī)床,根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床
工序040、050銑φ32mm孔的端面和銑φ16mm孔的端面,因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑,選擇XA6132臥銑銑床。
工序060銑φ32mm孔和銑φ16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面,宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。
工序070銑深9.5mm,寬6mm的槽,由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑,選擇XA6132臥式銑床。
工序080車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面本工序?yàn)檐嚩嗣?,鉆孔φ10mm,車孔φ16mm,孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。
工序090 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°。選用Z535立式鉆床。
工序0100鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔,倒角45°。用Z535立式鉆床加工。
工序0110鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床。
工序0120鉆螺紋孔φ6mm的孔,攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。
工序0130鉆φ6mm的孔,锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工。
工序0140 拉溝槽R3 選用專用拉床。
5.1.2 選擇夾具
本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外,其他各工序使用通用夾具即可。
5.1.3 選擇刀具,根據(jù)不同的工序選擇刀具
1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm,齒數(shù)z=10,及直徑為
d=50mm,齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。
2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。
3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45°,選用專用刀具。
4.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具:選擇高速鋼麻花鉆,
do=φ10mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角=120°,45度車刀。
5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆,機(jī)用絲錐。
6.拉溝槽R3選用專用拉刀。
5.1.4 選擇量具
本零件屬于成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求,尺寸和形狀特點(diǎn),參考相關(guān)資料,選擇如下:
1.選擇加工面的量具
用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量,以及讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm~125mm的外徑千分尺。
2.選擇加工孔量具
因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7~I(xiàn)T9之間,可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm~125mm的內(nèi)徑千分尺即可。
3.選擇加工槽所用量具
槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為:粗銑時(shí)均為IT14;半精銑時(shí),槽寬為IT13,槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測(cè)量范圍0~150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
5.2確定工序尺寸
5.2.1面的加工(所有面)
根據(jù)加工長(zhǎng)度的為50mm,毛坯的余量為4mm,粗加工的量為2mm。根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-21加工的長(zhǎng)度的為50mm、加工的寬度為50mm,經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面,在粗加工就是一次就加工完。
5.2.2孔的加工
1. φ32mm.
毛坯為空心,通孔,孔內(nèi)要求精度介于IT7~I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔:φ31mm. 2z=16.75mm
擴(kuò)孔:φ31.75mm 2z=1.8mm
粗鉸:φ31.93mm 2z=0.7mm
精鉸:φ32H7
2. φ16mm.
毛坯為實(shí)心,不沖孔,孔內(nèi)要求精度介于IT7~I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔:φ15mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔:φ15.85mm 2z=0.1mm
粗鉸:φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸:φ16H7
3. φ16mm的孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔,孔內(nèi)要求精度介于IT8~I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔:φ15mm 2z=0.95mm
粗鉸:φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸:φ16H8
4.鉆螺紋孔φ8mm
毛坯為實(shí)心、不沖出孔,孔內(nèi)要求精度介于IT8~I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔:φ7.8mm 2z=0.02mm
精鉸:φ8H7
5.鉆φ6mm孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔,孔內(nèi)要求精度介于IT8~I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔:φ5.8mm 2z=0.02mm
精鉸:φ6H7
第6章 確定切削用量及基本時(shí)間
6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.1.1 切削用量
本工序?yàn)殂姦?2mm孔的端面。已知工件材料為HT200,選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm,齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10°,a=12°,β=45°已知銑削寬度a=2.5mm,銑削深度a=50mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知,XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.16~0.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知,銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm,銑刀直徑d=60mm,耐用度T=180min。
3.確定切削速度
根據(jù)資料所知,依據(jù)銑刀直徑d=60mm,齒數(shù)z=10,銑削寬度a=2.5mm,銑削深度a=50mm,耐用度T=180min時(shí)查取Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實(shí)際切削:
Vc =
Vc==56.52m/min
實(shí)際進(jìn)給量:
f=
f==0.16mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知,銑削時(shí)的功率(單位kw)為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm,
a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1,則P= 3.5kw,P=0.8 kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說(shuō)明書可知:機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= P×P
P=7.5×0.8=6>P= 3.5kw
因此機(jī)床功率能滿足要求。
6.1.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為:
t=
t==4.6min
6.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.2.1 切削用量
本工序?yàn)殂姦?6mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm,齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm,銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知,查得每齒進(jìn)給量f=0.20~0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知,銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm,耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知,依據(jù)上述參數(shù),查取Vc=73mm/s,n=350r/min,Vf=390mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取,nc=150r/min,Vfc=350mm/s。
則實(shí)際切削:
Vc =
Vc==23.55m/min
實(shí)際進(jìn)給量:
f=
f==0.23mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法,根據(jù)資料所知,切削功率的修正系數(shù)k=1,則P= 2.3kw,P=0.8 kw,P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿足要求。
6.2.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為:
t=
t==4.3 min
6.3工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.3.1切削用量
本工序?yàn)殂姦?2mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面,所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm,齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。
1.確定每次進(jìn)給量f
根據(jù)資料,查得每齒進(jìn)給量fz=0.20~0.30mm/z,現(xiàn)取fz=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料,銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm,耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知,依據(jù)上述參數(shù),查取Vc=85mm/s,n=425r/min,Vf=438mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取,nc=250r/min,Vfc=400mm/s。
則實(shí)際切削:
Vc =
Vc==47.1m/min
實(shí)際進(jìn)給量:
f=
f==0.2mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知,根據(jù)以上參數(shù)可知,切削功率的修正系數(shù)k=1,則P= 2.5kw,P=0.8 kw,P=7.5,依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿足要求。
6.3.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為:
t=
t==5.8 min
6.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.4.1切削用量的確定
本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀,銑刀直徑d=6mm,根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r=10°,a=20°,已知銑削寬度a=3mm,銑削深度a=9mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知,用切槽銑刀加工鑄鐵,查得每齒進(jìn)給量f=0.52~0.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知,用切槽銑刀加工鑄鐵,銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm,耐用度T=60min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知,依據(jù)銑刀直徑d=6mm,銑削寬度a=3mm,銑削深度a =9mm,耐用度T=60min時(shí)查取Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實(shí)際切削:
Vc =
Vc==8.49m/min
實(shí)際進(jìn)給量:
f=
f==0.16mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
據(jù)資料可知,切削功率的修正系數(shù)k=1,則P= 2.8kw,P=0.8 kw,可知機(jī)床功率能滿足要求。
6.4.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為:
t=
t==2.75min
6.5工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.5.1 切削用量
本工序?yàn)檐嚩嗣?、鉆孔φ10、車孔φ16、孔口倒角,加工條件為:工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇:選擇高速鋼麻花鉆,do=φ10mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=120°,45度車刀。
1.鉆孔切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以,按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇,最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
2.鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命:
后刀面最大磨損限度(查《切削手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命。
切削速度,查《切削手冊(cè)》:
修正系數(shù)
故
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
3.校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件,校驗(yàn)成立。
6.5.2 計(jì)算工時(shí):
6.6 工序Ⅵ的切削用量及基本時(shí)間的確定
6.6.1 切削用量
本工序?yàn)殂@φ32mm孔,刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭,直徑d=32mm,使用切削液
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度都很大,宜采用自動(dòng)進(jìn)給,fz=0.20mm/r。
2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130,鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用度T=50min。
3.確定切削速度V
由表5-132,σ=670MPa的HT200的加工性為5類,根據(jù)表5-127,進(jìn)給量f=0.20mm/r,由表5-131,可查得V=17m/min,n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速.
6.6.2 基本時(shí)間
鉆φ32mm深45mm的通孔,基本時(shí)間為25s
6.7工序Ⅷ的切削用量及基本時(shí)間的確定
6.7.1 切削用量
本工序?yàn)殂@、半精鉸,精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀,r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴(kuò)削用量:
1. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.65~1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量,按Z525機(jī)床說(shuō)明書,取f=0.72。
2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n
根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出,kmv=1。
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為:
V=
根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下:
鉆孔:d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min
半精鉸:d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min
精鉸:d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min
6.7.2 時(shí)間計(jì)算:
1.鉆孔基本工時(shí):
T =
式中,n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
3. 半精鉸基本工時(shí):
l=
L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm,
T=
3.精鉸基本工時(shí):
l=
取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm
T=
6.8 工序Ⅸ的切削用量及基本時(shí)間的確定
6.8.1切削用量
本工序?yàn)殂@螺紋孔φ6mm、攻絲M8-6H,刀具選用錐柄階梯麻花鉆,直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床,使用切削液。
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度都不大,宜采用手動(dòng)進(jìn)給。
2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130,鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm,耐用度T=20min。
3.確定切削速度V
由表5-132,=670MPa的HT200的加工性為5類,根據(jù)表5-127進(jìn)給量可取f=0.16mm/r;由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。
6.8.2 基本時(shí)間
鉆Φ6mm螺紋孔,攻絲,基本時(shí)間為45s.
6.9 工序Ⅹ的切削用量及基本時(shí)間的確定
本工序?yàn)殂@φ6mm的孔,锪120°倒角,選用Z525立式鉆床加工
6.9.1 切削用量
刀具采用高速鋼復(fù)合鉆頭,直徑d=6mm,使用切削液。
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度均很小,宜采用手動(dòng)進(jìn)給
2.選用鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130,鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用度為15min。
3.確定切削速度V
由表5-132,=670MPa的HT200的加工性為5類,據(jù)表5-127,暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表5-131,可查v=16m/min。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。
6.9.2 基本時(shí)間
鉆一個(gè)φ6mm深8mm的通孔,基本時(shí)間約為6s.
第7章 夾具設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第Ⅷ道工序的工裝夾具,在給定的零件中,對(duì)本序價(jià)格的主要要求考慮尺寸60,由于公差要求較低,因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。
7.1 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮,選擇孔φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位,側(cè)面加定位銷輔助定位,使工件完全定位,再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
7.2切削力和卡緊力計(jì)算
本步加工按鉆削估算卡緊力,實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
鉆削軸向力 :
扭矩
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際卡緊力為 F’=S1×S2×S3×S4×F=16.77N
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。
7.3定位誤差分析
本工序采用孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位,使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一,能很好的保證定位的精度。
7.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
夾具的卡緊力不大,故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力,使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)
本次設(shè)計(jì)中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖,具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)附圖。
結(jié)論
根據(jù)推動(dòng)架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求,在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的,它保證了零件的加工質(zhì)量,可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件,并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,使其有良好的工作條件。同時(shí)依據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計(jì)中的夾具設(shè)計(jì)也是合理可行的,該夾具確保了工件的加工質(zhì)量,不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且使用性好、操作省力高效,同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確,提高了生產(chǎn)率,降低了制造成本。因此,可知此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是成功的。
致 謝
首先感謝母校,是她給我一個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),讓我在即將畢業(yè)之際學(xué)到了很多知識(shí),經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì),使我在理論和動(dòng)手能力上都有了進(jìn)一步的提高。
我的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要在趙敬云老師指導(dǎo)下,讓我對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中受到趙敬云老師無(wú)微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo),使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)展。在趙敬云老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問(wèn)題,在此我向您表示衷心的感謝!同時(shí)也要感謝各位老師和同學(xué),是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂(lè)趣,感謝你們!謝謝!
作為一名即將完成學(xué)業(yè),離開(kāi)學(xué)校生活的我,我要感謝母校,是她給我創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境,讓我在這里學(xué)到了很多知識(shí);感謝各位老師,是他(她)們傳授給我的知識(shí);感謝各位同學(xué)和朋友,是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂(lè)趣,感謝你們!
經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì),提高了我很多的能力,比如實(shí)驗(yàn)水平、分析問(wèn)題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血,在此表示衷心的感謝。沒(méi)有他們的幫助,我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)期間趙敬云老師幫助我收集文獻(xiàn)資料,理清設(shè)計(jì)思路,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法,提出有效的改進(jìn)方案。導(dǎo)師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕田L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神使我受益終生。
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